后锚固螺栓计算.docx
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后锚固螺栓计算.docx
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后锚固螺栓计算
1.1.埋件计算:
1.1.1.梁侧埋件计算
1.1.1.1.荷载计算:
由计算结果可得作用于梁侧埋件的最大荷载为:
PH:
作用于预埋件的水平荷载设计值:
23.500kN
PV:
作用于预埋件的竖直荷载设计值:
0.296kN
M:
弯矩设计值:
0.155kN.m
1.1.1.2.后置埋件计算:
幕墙与主体结构连接采用后锚固技术。
本设计采用化学植筋作为后锚固连接件。
本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004。
后锚固连接设计,应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同,对其破坏型态加以控制。
本设计只考虑锚栓钢材抗剪复合破坏类型和混凝土破坏类型。
并认为锚栓是群锚锚栓。
本工程锚栓受拉力和剪力,由计算结果得:
Vgsd:
总剪力设计值:
Vgsd=0.296kN
Ngsd:
总拉力设计值:
Ngsd=23.50kN
M:
弯矩设计值(kN.m):
M=0.155kN.m
本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作,所以拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏和混凝土破坏时的承载力,应按照下列公式计算:
式中
----群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
----群锚受拉区总拉力设计值;
----群锚中受力最大锚栓的剪力设计值;
----群锚总剪力设计值;
----锚栓受拉承载力设计值;
----锚栓受拉承载力标准值;
----锚栓受剪承载力设计值;
----锚栓受剪承载力标准值;
----混凝土锥体受拉破坏承载力设计值;
----混凝土锥体受拉破坏承载力标准值;
----混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值;
----混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;
γRs,N----锚栓钢材受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.0;
γRs,V----锚栓钢材受剪破坏,锚固承载力分项系数=2.0;
γRc,N----混凝土锥体受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15;
γRc,V----混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80;
γRcp----混凝土剪撬受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80;
γRsp----混凝土劈裂受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15;
锚栓的分布如下图所示:
锚板:
X=250.0mm
Y=400.0mm
锚栓设置:
s11=150.0mm
s21=300.0mm
锚基边距:
有边缘效应:
c<10*hef
A.锚栓钢材受拉破坏承载力
h----混凝土基材厚度=300.0mm;
混凝土基材等级:
强度等级C30;
d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=14.0mm;
do----钻孔直径=16.0mm;
df----锚板钻孔直径=16.0mm;
h1----钻孔深度=150.00mm;
hef----锚栓有效锚固深度=150.00mm;
Tinst----安装扭矩=60.00N.m;
fstk----锚栓极限抗拉强度标准值=700.00Mpa;
As----锚栓应力截面面积=115.0mm2;
n----群锚锚栓个数=6;
幕墙后锚固连接设计中的锚栓是在轴心拉力与弯矩共同作用下工作,弹性分析时,受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算:
1当时
2当时
式中
----弯矩设计值(N.m);
----群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
----锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离(mm);
----锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm);
----轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm)。
则Nhsd=6.13KN;
NRk,s=As×fstk=80.5KN;
NRd,s=NRk,s/γRs,N=40.25KN;取NRd,s=37.0KN
NRd,s>=Nhsd
锚栓钢材受拉破坏承载力满足要求!
B.混凝土锥体受拉破坏承载力
----开裂混凝土单根锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值;
----单根锚栓或群锚受拉,混凝土实有破坏锥体投影面面积;
----间距﹑边距很大时,单根锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏锥体投影面面积;
----边距c对受拉承载力的降低影响系数;
----表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数;
----荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数;
----未裂混凝土对受拉承载力的提高系数;
fcu,k----混凝土立方体抗压强度标准值=30.00N/mm2;
scr,N----混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距=250.0mm;
ccr,N----混凝土锥体破坏,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界边距=140.0mm;
由于是开裂混凝土
NoRk,c=3.0×(fcu,k)0.5×(hef-30)1.5=21.60KN;
Aoc,N=(scr,N)2=62500mm2;
Ac,N=123750.00mm2;
ψs,N=0.86;
ψre,N=1.00;
ψec,N=1.0;
ψucr,N=2.44;
NRk,c=89.77KN;
NRd,c=NRk,c/γRc,N=41.76KN;
NRd,c>Ngsd
混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求!
C.锚栓钢材受剪破坏承载力
本设计考虑纯剪无杠杆臂状态,锚栓受剪承载力标准值VRk,s按下式计算:
则Vhsd=0.15KN;
VRk,s=0.5×(π×d2/4)×fstk=53.88KN;
VRd,s=VRk,s/γRs,V=26.94KN;
VRd,s>Vhsd
锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求!
D.混凝土楔形体受剪破坏承载力
----开裂混凝土,单根锚栓垂直构件边缘受剪,理想混凝土楔形体破坏时的受剪承载力标准值;
----群锚受剪,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积;
----单根锚栓受剪,在无平面剪力方向的边界影响﹑构件厚度影响或相邻锚栓影响,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积;
----边距c2/c1对受剪承载力的降低影响系数;
----边距与厚度比c1/h对受剪承载力的提高影响系数;
----剪力角度对受剪承载力的影响系数
----荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数
----未裂混凝土及锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数
dnom----锚栓外径=14.00mm
lf ----剪切荷载下锚栓的有效长度=150.00mm
VoRk,c=0.45×dnom0.5*(lf/dnom)^0.2*fcu,k0.5*c11.5=107.62KN
Aoc,V=4.5×c12=632813mm2
Ac,V=(3c1+s2)×h=382500mm2
ψs,v=1.0;
ψh,v=1.23;
ψα,v=1.00;
ψec,v=0.92;
ψucr,v=1.40;
VRk,c=103.06KN;
VRd,c=VRk,c/γRc,V=57.26KN;
VRd,c>Vgsd
混凝土楔形体受剪破坏承载力满足要求!
E.混凝土剪撬破坏承载力
VRd,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值
VRk,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值
K----锚固深度h_ef对Vrk,cp影响系数;当hef≥60mm时,取K=2.0
VRk,cp=k×NRk,c=297.04KN;
VRd,cp=VRk,cp/γRcp=165.02KN;
VRd,cp>Vgsd
混凝土剪撬破坏承载力满足要求!
F.拉剪复合受力承载力
拉剪复合受力下,混凝土破坏时的承载力,应按照下列公式计算:
(Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2=0.03≤1
锚栓钢材能够满足要求!
(Ngsd/NRd,c)1.5+(Vgsd/VRd,c)1.5=0.42<1
混凝土能够满足要求!
1.2.埋件计算:
1.2.1.梁侧埋件计算
1.2.1.1.荷载计算:
由计算结果可得作用于梁侧埋件的最大荷载为:
PH:
作用于预埋件的水平荷载设计值:
29.96kN
PV:
作用于预埋件的竖直荷载设计值:
9.25kN
M:
弯矩设计值:
10.90kN.m
1.2.1.2.后置埋件计算:
幕墙与主体结构连接采用后锚固技术。
本设计采用化学植筋作为后锚固连接件。
本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004。
后锚固连接设计,应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同,对其破坏型态加以控制。
本设计只考虑锚栓钢材抗剪复合破坏类型和混凝土破坏类型。
并认为锚栓是群锚锚栓。
本工程锚栓受拉力和剪力,由计算结果得:
Vgsd:
总剪力设计值:
Vgsd=9.25kN
Ngsd:
总拉力设计值:
Ngsd=29.96kN
M:
弯矩设计值(kN.m):
M=10.90kN.m
本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作,所以拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏和混凝土破坏时的承载力,应按照下列公式计算:
式中
----群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
----群锚受拉区总拉力设计值;
----群锚中受力最大锚栓的剪力设计值;
----群锚总剪力设计值;
----锚栓受拉承载力设计值;
----锚栓受拉承载力标准值;
----锚栓受剪承载力设计值;
----锚栓受剪承载力标准值;
----混凝土锥体受拉破坏承载力设计值;
----混凝土锥体受拉破坏承载力标准值;
----混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值;
----混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;
γRs,N----锚栓钢材受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.0;
γRs,V----锚栓钢材受剪破坏,锚固承载力分项系数=2.0;
γRc,N----混凝土锥体受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15;
γRc,V----混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80;
γRcp----混凝土剪撬受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80;
γRsp----混凝土劈裂受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15;
锚栓的分布如下图所示:
锚板:
X=400.0mm
Y=400.0mm
锚栓设置:
s11=300.0mm
s21=300.0mm
锚基边距:
有边缘效应:
c<10*hef
A.锚栓钢材受拉破坏承载力
h----混凝土基材厚度=250.0mm;
混凝土基材等级:
强度等级C30;
d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=14.0mm;
do----钻孔直径=16.0mm;
df----锚板钻孔直径=16.0mm;
h1----钻孔深度=150.00mm;
hef----锚栓有效锚固深度=150.00mm;
Tinst----安装扭矩=60.00N.m;
fstk----锚栓极限抗拉强度标准值=700.00Mpa;
As----锚栓应力截面面积=115.0mm2;
n----群锚锚栓个数=8;
幕墙后锚固连接设计中的锚栓是在轴心拉力与弯矩共同作用下工作,弹性分析时,受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算:
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- 锚固 螺栓 计算